(57)【要約】【課題】所望の値の特性インピーダンスが得られ、かつ、塵による誤測定を解消できる高周波特性測定治具を得る。【解決手段】高周波信号用のコンタクトプローブ２１の外周の２箇所に環状プローブホルダ３１が固着され、この環状プローブホルダ３１が金属ブロック２の上面部及び下面部に位置するように金属ブロック２の貫通孔３に嵌合されている高周波特性測定治具。高周波信号用のコンタクトプローブ２１と金属ブロック２との間に中空部が形成され、高周波信号用のコンタクトプローブ２１を中心導体とするとともに金属ブロック２を外部導体とし、所望の特性インピーダンスの同軸線路とされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ブロックと、可動するプランジャの一端部が前記金属ブロックの第１主面に突出するように前記金属ブロックに設けられた高周波信号用コンタクトプローブとを有し、前記金属ブロックの第１主面側に被測定電子部品を押し付けることで該被測定電子部品の端子と前記高周波信号用コンタクトプローブとを接触させ、前記高周波信号用コンタクトプローブの他端部に接続される測定回路により、前記被測定電子部品の電気的測定を行う高周波特性測定治具において、
前記高周波信号用コンタクトプローブの一端部及び他端部の２箇所に環状プローブホルダが固着され、該環状プローブホルダが前記金属ブロックの第１主面部及び第２主面部に位置するように前記金属ブロックの貫通孔に嵌合されることにより、前記高周波信号用コンタクトプローブと金属ブロックとの間に中空部が形成され、前記高周波信号用コンタクトプローブを中心導体とするとともに前記金属ブロックを外部導体とし、所望の特性インピーダンスの同軸線路とされていること、
を特徴とする高周波特性測定治具。
【請求項２】
前記環状プローブホルダは、前記高周波信号用コンタクトプローブのスリーブが嵌合するように設定された大内径部分と、前記高周波信号用コンタクトプローブのプランジャが挿通するように設定された小内径部分とからなる２段構造であることを特徴とする請求項１に記載の高周波特性測定治具。
【請求項３】
前記環状プローブホルダの前記小内径部分の長さをＬａとし、前記スリーブの長さをＬｐとし、前記金属ブロックの第１主面及び第２主面間の厚みをＨとしたとき、Ｈ＝Ｌｐ＋２Ｌａの関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載の高周波特性測定治具。
【請求項４】
前記環状プローブホルダの前記小内径部分の長さをＬａとし、前記スリーブの長さをＬｐとし、前記金属ブロックの第１主面及び第２主面間の厚みをＨとしたとき、Ｈ＜Ｌｐ＋２Ｌａの関係を満たし、前記小内径部分の外径がその端部から（Ｌｐ＋２Ｌａ−Ｈ）／２の長さだけ前記金属ブロックの貫通孔の孔径より大きいことを特徴とする請求項２に記載の高周波特性測定治具。
【請求項５】
前記金属ブロックの第１主面上に隙間を確保して被測定電子部品の位置決め用ワークホルダが設けられ、該位置決め用ワークホルダには被測定電子部品のサイズに合わせた開口部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の高周波特性測定治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波特性測定治具、特に、高周波回路モジュールなどの電気特性を測定する際に用いられる高周波特性測定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＧＡ構造の端子を備えた高周波回路モジュールの高周波特性を測定する治具では、一端がモジュールの端子に接続され、他端が例えば測定装置に接続される信号線路の特性インピーダンスを所定の値（例えば５０Ω）に設定する必要がある。信号線路の特性インピーダンスが所定の値から外れると、正確な測定ができなくなるからである。
【０００３】
一般に、測定治具において所定の特性インピーダンスの信号線路を形成する方法として、同軸線路が知られている。特許文献１には、同軸線路構造の治具として、同軸型のコンタクトプローブを金属ブロックに設けた貫通孔に埋め込んで、スプリングを備えたプランジャ（コンタクトプローブの先端部分）を金属ブロックの上面から弾性的に飛び出させるように配置したものが記載されている。この治具では、底面に端子電極を設けたモジュールを、金属ブロックの上面に載置することによって、端子電極とコンタクトプローブを当接させて導通させる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のコンタクトプローブは、外部導体を含むために必然的に太くなる。このため、複数のコンタクトプローブを金属ブロックに埋め込む場合には、コンタクトプローブ相互の間隔を狭くできない。また、一般的に同軸型のコンタクトプローブは、中心導体を保持するために中心導体と外部導体の隙間に樹脂材を設けている。樹脂材は比誘電率が１より大きいので、同じ特性インピーダンスを得ようとすると、樹脂材がない場合（比誘電率が１）に比べて外部導体の内径が大きくなる。当然ながらコンタクトプローブ全体の外径も大きくなり、これもコンタクトプローブの間隔を狭くできない原因になる。
【０００５】
そこで、特許文献２に示すように、同軸構造の中心導体部分のみを有するコンタクトプローブが提案されている。この場合、同軸型のコンタクトプローブの外部導体の厚みの分だけ金属ブロックに設ける貫通孔を小さくでき、コンタクトプローブの間隔を狭くできる。
【０００６】
特許文献２に記載の治具は、スリーブ（コンタクトプローブの筒状の本体部分）の端部からスプリングを備えたプランジャが突き出る構造のコンタクトプローブを用意し、金属ブロックの上下両面に絶縁基板を設け、その絶縁基板にコンタクトプローブの両端を保持するとともにプランジャを突出させる穴を形成している。この場合、コンタクトプローブを金属ブロックに設けた貫通孔に対して直接的に保持する必要がなく、コンタクトプローブと外部導体の隙間を空間（比誘電率が１）にできる。従って、金属ブロックに設ける貫通孔の内径を小さくでき、コンタクトプローブの間隔を狭くできる。
【０００７】
しかしながら、金属ブロックの上に絶縁基板を設けると、少なくとも絶縁基板の厚みの分は信号線路が同軸構造ではなくなるため、特性インピーダンスが所望の値から外れる。
【０００８】
そこで、特許文献３に示すように、金属ブロックの内部の２箇所において中心導体用のコンタクトプローブのスリーブを誘電体リングで保持する構造の測定治具が提案されている。この場合、誘電体リングを設けた２箇所以外ではコンタクトプローブと外部導体の隙間を空間にできる。誘電体リングの長さを短くすれば特性インピーダンスが所望の値から外れる部分も小さくできる。
【０００９】
なお、特許文献３に記載の治具においても、金属ブロックの上面にグランド基板が設けられており、プランジャのみを通す穴を設けることによってコンタクトプローブの上端部を固定している。従って、グランド基板部分においては信号線路が同軸構造ではなくなるため、特性インピーダンスが所望の値から外れるという問題点は完全に解消されない。
【００１０】
また、測定治具においては、塵による誤測定の問題点がある。例えば、プランジャの先端に絶縁性の塵が付着すると、正しい測定ができなくなる。さらに、プランジャと外部導体との間に塵が入り込むと、その部分の特性インピーダンスが変化して正しい測定ができなくなる。そして、近年、モジュールの無洗浄化が進んでいるため、塵による誤測定の問題点が顕著になってきている。
【００１１】
前記特許文献１〜３に記載の治具では、金属ブロックの上面にプランジャのみが通れる程度の穴が形成された絶縁基板やグランド基板を配置しているので、プランジャと外部導体との隙間に塵が入り込むということはほぼ避けられる。但し、プランジャ先端への塵付着については防止できない。また、特許文献３に記載の治具においてグランド基板をなくすと、特性インピーダンスの問題は解決するが、逆にプランジャと外部導体との隙間に塵が入り込むという問題点が生じる。
【特許文献１】特開２００５−４９１６３号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５３０５号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の目的は、所望の値の特性インピーダンスが得られ、かつ、塵による誤測定を解消できる高周波特性測定治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明に係る高周波特性測定治具は、
金属ブロックと、可動するプランジャの一端部が前記金属ブロックの第１主面に突出するように前記金属ブロックに設けられた高周波信号用コンタクトプローブとを有し、前記金属ブロックの第１主面側に被測定電子部品を押し付けることで該被測定電子部品の端子と前記高周波信号用コンタクトプローブとを接触させ、前記高周波信号用コンタクトプローブの他端部に接続される測定回路により、前記被測定電子部品の電気的測定を行う高周波特性測定治具において、
前記高周波信号用コンタクトプローブの一端部及び他端部の２箇所に環状プローブホルダが固着され、該環状プローブホルダが前記金属ブロックの第１主面部及び第２主面部に位置するように前記金属ブロックの貫通孔に嵌合されることにより、前記高周波信号用コンタクトプローブと金属ブロックとの間に中空部が形成され、前記高周波信号用コンタクトプローブを中心導体とするとともに前記金属ブロックを外部導体とし、所望の特性インピーダンスの同軸線路とされていること、
を特徴とする。
【００１４】
本発明に係る高周波特性測定治具においては、環状プローブホルダが金属ブロックの貫通孔の第１主面及び第２主面の開口部を塞ぐとともに、該開口部に塵が溜まるような窪みが形成されない。
【００１５】
また、本発明に係る高周波特性測定治具は、環状プローブホルダが、高周波信号用コンタクトプローブのスリーブが嵌合するように設定された大内径部分と、高周波信号用コンタクトプローブのプランジャが挿通するように設定された小内径部分とからなる２段構造である。そして、環状プローブホルダの小内径部分の長さをＬａとし、スリーブの長さをＬｐとし、金属ブロックの第１主面及び第２主面間の厚みをＨとしたとき、Ｈ＝Ｌｐ＋２Ｌａの関係を満たすことが好ましい。
【００１６】
さらに、環状プローブホルダの小内径部分の外径をその端部から（Ｌｐ＋２Ｌａ−Ｈ）／２の長さだけ金属ブロックの貫通孔の孔径より大きくしてもよい。これにより、環状プローブホルダの小内径部分が金属ブロックの上面や下面から若干突出し、コンタクトプローブが安定して金属ブロックに固定される。
【００１７】
また、本発明に係る高周波特性測定治具は、金属ブロックの第１主面上に隙間を確保して被測定電子部品の位置決め用ワークホルダが設けられ、該位置決め用ワークホルダには被測定電子部品のサイズに合わせた開口部が形成されていてもよい。これにより、コンタクトプローブ配設領域とその近傍に付着した塵を圧縮空気で吹き飛ばす際に、金属ブロックと位置決め用ワークホルダとの隙間に圧縮空気が流れて清掃効果が大きくなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、環状プローブホルダを金属ブロックの第１主面部及び第２主面部に位置するように金属ブロックの貫通孔に嵌合しているので、環状プローブホルダが金属ブロックの貫通孔の上下開口部を塞ぐとともに、該開口部に塵が溜まるような窪みが形成されない。この結果、塵による誤測定がない高周波特性測定治具が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、コンタクトプローブを保持するための絶縁基板を必要としないので、所望の値の特性インピーダンスが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る高周波特性測定治具の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施例、図１〜図５参照）
図１に第１実施例である高周波特性測定治具１Ａの平面を示し、図２に高周波特性測定治具１Ａの断面を示し、図３にコンタクトプローブ２１の部分拡大断面を示す。高周波特性測定治具１Ａは、端子がアレイ状に設けられた被測定電子部品５１と、測定回路に接続された測定治具基板８との間をコンタクトプローブ２１で電気的に接続するためのものである。
【００２２】
高周波特性測定治具１Ａは、金属ブロック２と、測定治具基板８と、被測定電子部品５１の位置決め用ワークホルダ５と、コンタクトプローブ２１などで構成されている。板状の金属ブロック２は所定の内径の貫通孔３を複数個備えている。金属ブロック２と測定治具基板８は、測定治具基板８の回路パターンとコンタクトプローブ２１を正確に位置合わせした状態で、ボルト６１で固定されている。測定治具基板８のグランドパターンはボルト６１を介して金属ブロック２に確実に電気的に接続されている。
【００２３】
位置決め用ワークホルダ５は金属ブロック２上に隙間７を確保して、ねじ６２によって固定されている。位置決め用ワークホルダ５には、被測定電子部品５１のサイズに合わせた開口部６がコンタクトプローブ２１の配設位置に形成されている。
【００２４】
図５に示すように、コンタクトプローブ２１は、スリーブ２２内にスプリング（図示せず）とプランジャ２３，２４の一端部が収納されている。そして、プランジャ２３，２４はその先端部を押し付ければスプリングが縮んでスリーブ２２内に押し込められ（図５（ｂ）参照）、力が加わらないときはプランジャ２３の先端部が例えば１ｍｍ程度突出する構造になっている（図５（ａ）参照）。
【００２５】
高周波信号用のコンタクトプローブ２１は、その外周の２箇所に環状プローブホルダ３１が固着され、この環状プローブホルダ３１が金属ブロック２の上面部及び下面部に位置するように金属ブロック２の貫通孔３に嵌合されている。これにより、高周波信号用のコンタクトプローブ２１と金属ブロック２との間に中空部が形成され、高周波信号用のコンタクトプローブ２１を中心導体とするとともに金属ブロック２を外部導体とし、所望の特性インピーダンスの同軸線路とされる。
【００２６】
より詳細に説明する。金属ブロック２の厚みをＨとし、コンタクトプローブ２１のスリーブ２２の長さをＬｐとする。プローブホルダ３１は、図４に示すように、コンタクトプローブ２１のスリーブ２２が嵌合するように設定された大内径部分３３と、プランジャ２３，２４が挿通するように設定された小内径部分３２とからなる２段構造である。ここで、小内径部分３２の長さをＬａとする。
【００２７】
この状態で、スリーブ２２の両端にプローブホルダ３１を嵌合し、プローブホルダ３１の内部の段差まで押し込む。その結果、一方のプローブホルダ３１の端部から他方のプローブホルダ３１の端部までの長さはＬｐ＋２Ｌａになる。なお、プローブホルダ３１の材料にはフッ素樹脂などの比誘電率が小さい材料が使用されるが、比誘電率は１より大きいため、この部分で特性インピーダンスが若干変化する。そのため、プローブホルダ３１はできるだけ短い方が望ましい。
【００２８】
次に、プローブホルダ３１を装着したコンタクトプローブ２１を金属ブロック２の貫通孔３に嵌合する。プローブホルダ３１の外径を貫通孔３の孔径より若干大きくしておけば、プランジャ２３，２４をスリーブ２２内に押し込む程度の力ではプローブホルダ３１が貫通孔３に対して動かない。
【００２９】
ここで、金属ブロック２の厚みＨはＬｐ＋２Ｌａに設定されている。これにより、金属ブロック２の上面及び下面と同一面にプローブホルダ３１の端面が位置するとともに、プランジャ２３，２４の先端部が金属ブロック２の上面及び下面に突出する。
【００３０】
なお、コンタクトプローブ２１の一方端にのみプローブホルダ３１を装着して、反対側の端部から貫通孔３に挿入した後、もう一つのプローブホルダ３１を装着することもできる。あるいは、貫通孔３の一方の開口側から一つのプローブホルダ３１を嵌合した後、反対側の開口側からコンタクトプローブ２１を挿入し、さらに、もう一つのプローブホルダ３１を装着することもできる。
【００３１】
グランド用のコンタクトプローブ２１は、貫通孔３の孔径をスリーブ２２の外径と略同じにして、コンタクトプローブ２１を挿入した状態で金属ブロック２と導通するようにする。金属ブロック２自身がグランドになるので同軸構造にする必要はない。
【００３２】
以上の構成からなる高周波特性測定治具１Ａにおいて、図３に示すように、金属ブロック２の上面に被測定電子部品５１を押し付けて、被測定電子部品５１の端子とコンタクトプローブ２１のプランジャ２３とを接触させ、コンタクトプローブ２１のプランジャ２４に接続される測定回路により、被測定電子部品５１の高周波特性を測定する。
【００３３】
この高周波特性測定治具１Ａは、金属ブロック２の上面に絶縁基板が設けられていないので、同軸構造でない部分が被測定電子部品５１と金属ブロック２の隙間、並びに、測定治具基板８と金属ブロック２の隙間のみであり、特性インピーダンスのずれが殆ど生じない。従って、安定して正確な高周波特性測定を行うことができる。
【００３４】
また、前述のごとくＨ＝Ｌｐ＋２Ｌａとして環状プローブホルダ３１を金属ブロック２の上面部及び下面部に位置するように金属ブロック２の貫通孔３に嵌合しているので、環状プローブホルダ３１が貫通孔３の上下開口部を塞ぐとともに、該開口部に塵が溜まるような窪みが形成されない。この結果、塵による誤測定がない高周波特性測定治具１Ａが得られる。
【００３５】
さらに、金属ブロック２上に隙間を確保して被測定電子部品５１の位置決め用ワークホルダ５が設けられているので、図２に示すようにコンタクトプローブ２１やその近傍に付着した塵をエアーノズル５０からの圧縮空気で吹き飛ばす際に、金属ブロック２と位置決め用ワークホルダ５との隙間７に圧縮空気が妨げられることなく流れる。この結果、コンタクトプローブ２１等に付着した塵が効率よく取り除かれ、塵の影響による誤測定が抑えられる。
【００３６】
（第２実施例、図６〜図８参照）
図６に第２実施例である高周波特性測定治具１Ｂのコンタクトプローブ２１の部分拡大断面を示す。この高周波特性測定治具１Ｂは、環状プローブホルダ３１ａ以外は前記第１実施例の高周波特性測定治具１Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
環状プローブホルダ３１ａは、図７の（ａ１），（ｂ１）や（ａ２），（ｂ２）に示すように、コンタクトプローブ２１のスリーブ２２が嵌合するように設定された大内径部分３３と、プランジャ２３，２４が挿通するように設定された小内径部分３２とからなる２段構造である。さらに、小内径部分３２の外径がその端面から所定長さＬｂだけ金属ブロック２の貫通孔３の孔径より大きくなるように設定されている。具体的には、小内径部分３２の長さをＬａとし、スリーブ２２の長さをＬｐとし、金属ブロック２の厚みをＨとしたとき、Ｈ＜Ｌｐ＋２Ｌａとし、前記所定長さＬｂを（Ｌｐ＋２Ｌａ−Ｈ）／２としている。これにより、環状プローブホルダ３１ａの小内径部分３２が金属ブロック２の上面や下面から前記所定長さＬｂだけ突出し、コンタクトプローブ２１を安定して金属ブロック２に固定させることができる。
【００３８】
なお、環状プローブホルダ３１ａの金属ブロック２から突出した部分は同軸構造でないため、その部分の特性インピーダンスは所望の値からずれてしまう。このため、高周波特性の測定精度が前記第１実施例と比較して若干低下する。よって、前記突出部分の長さはできるだけ短いほうが好ましい。
【００３９】
図８（ａ）にはコンタクトプローブ２１に力が加わらないときの状態が示され、図８（ｂ）にはプランジャ２３，２４の先端部が押し付けられ、スプリングが縮んでスリーブ２２内に押し込められた状態が示されている。
【００４０】
（他の実施例）
なお、本発明に係る高周波特性測定治具は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る高周波特性測定治具の第１実施例を示す平面図。
【図２】図１に示した高周波特性測定治具の断面図。
【図３】図２に示した高周波特性測定治具の拡大断面図。
【図４】（ａ）は環状プローブホルダの平面図、（ｂ）はその側面図。
【図５】図３に示したコンタクトプローブの説明図。
【図６】本発明に係る高周波特性測定治具の第２実施例を示す拡大断面図。
【図７】（ａ１），（ａ２）は環状プローブホルダの平面図、（ｂ１），（ｂ２）はその側面図。
【図８】図６に示したコンタクトプローブの説明図。
【符号の説明】
【００４２】
１Ａ，１Ｂ…高周波特性測定治具
２…金属ブロック
３…貫通孔
５…位置決め用ワークホルダ
６…開口部
７…隙間
８…測定治具基板
２１…コンタクトプローブ
２２…スリーブ
２３，２４…プランジャ
３１，３１ａ…プローブホルダ
３２…小内径部分
３３…大内径部分
５１…被測定電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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